2021-2022学年湖南省衡阳市常宁第五中学高一物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年湖南省衡阳市常宁第五中学高一物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，该飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为：A．1：9

B.9：1

C.1：27

D.27：1参考答案：B2.(单选)如图所示，一个小物体从光滑斜面上由A点上方从静止开始下滑，在它通过的路径中取AE并分成相等的四段，vA、vB、vC、vD、vE表示通过A、B、C、D、E点的瞬时速度，表示AE段的平均速度，则下列关系中正确的是()参考答案：C3.（单选）某质点在xoy平面上运动，其在x轴方向和y轴方向上的v-t图象分别如图甲和图乙所示．则下列判断正确的是（）A．该质点做匀变速曲线运动B．该质点有恒定的加速度，大小为2.5m/s2C．该质点的初速度为7m/s

D.前2s内质点的位移为21m参考答案：B4.下列说法中正确的是（）A．立定跳远中，运动员的成绩依据为运动员的位移大小B．有大小、有方向的量是矢量C．一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定同时确定单位关系D．测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是刻度尺、天平、打点计时器参考答案：A【考点】力学单位制；矢量和标量．【分析】位移是矢量，位移的方向由初位置指向末位置．既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量，如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量；国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．【解答】解：A、位移是矢量，位移是由初位置指向末位置的有向线段，立定跳远中，运动员的成绩依据为运动员的位移大小．故A正确；B、即有大小又有方向，相加是遵循平行四边形定则的物理量是矢量，有大小和方向但相加的时候不遵循平行四边形定则的不是矢量，如电流，故B错误C、一般来说，物理公式既确定各物理量间的数量关系，同时也确定单位关系，故C错误D、测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别是长度、质量和时间，分别可用的仪器是刻度尺、天平、秒表，故D错误故选：A5.已知金星绕太阳公转的周期小于1年，则可判定（）A．金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离

B．金星的质量大于地球的质量C．金星的密度大于地球的密度

D．金星的向心加速度大于地球的向心加速度参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一重为200N的木箱静止在粗糙的水平地面上，它与地面间的最大静摩擦力为42N，它与地面间的动摩擦因数为0.2，现施加一水平推力，当推力为30N时，木箱受到的摩擦力为____N；当推力为50N时，木箱受到的摩擦力为________N.参考答案：30

407.某小组设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验。（1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，下列做法和理由正确的是()A．实验中所用电源为低压直流电源B．平衡摩擦力时，应将勾码用细绳通过定滑轮系在小车上C．实验时，先接通电源，后放开小车D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程会产生影响（2）在保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的ａ―Ｆ关系分别如图3-中Ｃ、Ｄ所示（ａ是小车的加速度，Ｆ是细线作用于小车的拉力）.其原因分别是：Ｃ图：_______________________________；Ｄ图：_______________________________.(3)若测得某一物体M一定时，a与F的关系的有关数据资料下表，根据表中数据画出a-F图象a/m?s-21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00

参考答案：（1）

CD

(4分)（2）Ｃ图：平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了(2分)Ｄ图：没有平衡摩擦（或没有完全平衡摩擦力）(2分)（3）(4分)8.在h＝20m高的平台上，弹簧手枪将质量m＝10g的子弹以v0＝15m/s的速度水平射出.若不计空气阻力，子弹落地速度大小为

m/s，弹簧手枪对子弹做的功是

J(g取10m/s2)。参考答案：25、1.125

9.（5分）如图所示，一个重600N的人，用200N的力通过绳子和定滑轮拉一个静止在地面上重600N的物体M，则人受到

力、

力和

力的作用，其大小分别为

N、

N和

N.参考答案：重，拉，支持，600，200，40010.（填空）在“探究超重与失重的规律”实验中，得到了如右图所示的图线．图中的实线所示是某同学利用力传感器悬挂一个砝码在竖直方向运动时，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况．从图中可以知道该砝码的重力约为________________N，A、B、C、D四段图线中砝码处于超重状态的为________________，处于失重状态的为_________________．参考答案：5N，AD，BC；11.（6分）长为L的平行金属板，板间形成匀强电场，一个带电量为+q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向射入该电场，刚好从下极板边缘射出，末速度恰与下极板成300角，如图所示，则（1）粒子末速度的大小为________；（2）匀强电场的场强大小为

；（3）两板间的距离为

（不计粒子的重力及空气阻力）参考答案：，，

12.如图所示实验装置，可用来探究物体在斜面上运动的加速度以及弹簧储存的弹性势能。实验器材有：斜面、弹簧(弹簧弹性系数较大)、带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺。实验步骤如下：①用适当仪器测得遮光片的宽度为d；②弹簧放在挡板P和滑块之间，当弹簧为原长时，遮光板中心对准斜面上的A点；③光电门固定于斜面上的B点，并与数字计时器相连；④压缩弹簧，然后用销钉把滑块固定，此时遮光板中心对准斜面上的O点；⑤用刻度尺测量A、B两点间的距离L；⑥拔去锁定滑块的销钉，记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间△t；⑦移动光电门位置，多次重复步骤④⑤⑥。根据实验数据做出的－L图象为如图所示的一条直线，并测得－L图象斜率为k、纵轴截距为b。（1）根据－L图象可求得滑块经过A位置时的速度vA=____，滑块在斜面上运动的加速度a=_____。（2）实验利用光电门及公式v=测量滑块速度时，其测量值____真实值（选填“等于”、“大于”或“小于”）。（3）本实验中，往往使用的弹簧弹性系数较大，使得滑块从O到A恢复原长过程中弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，则弹簧储存的弹性势能Ep=___，Ep的测量值与真实值相比，测量值偏_____(填“大”或“小”)。参考答案：

(1).d

(2).kd2

(3).小于

(4).mbd2

(5).大【详解】第一空：滑块从A到B做匀加速直线运动，设加速度为a，由于宽度较小，时间很短，所以瞬时速度接近平均速度，因此有B点的速度为：，根据运动学公式有：，化简为，结合图象可得：，解得：；第二空：由，解得：；第三空：由于弹簧弹力远大于摩擦力和重力沿斜面的分量，所以摩擦力和重力沿斜面的分量忽略不计，根据能量守恒可得：；第四空：考虑摩擦力和重力沿斜面的分量，根据动能定理可得：，而，摩擦力小于重力沿斜面的分量，的测量值与真实值相比，测量值偏大。13.一颗子弹以700m/s的速度打穿一块木板后，速度降低到500m/s，则击穿一块木板子弹所损失的动能与初动能之比为

，若让它继续打穿第二块同样的木板，则子弹的速度变为

参考答案：，100三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度g′；

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω；(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案：（1）（2）（3）【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根据万有引力提供向心力，mg=，联立可得ω=，(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【点睛】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为2R处，仍有万有引力等于重力mg′=，化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度；（2）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω；（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．15.一位旅客可用三种方法从自贡到泸州：第一种是乘普客汽车经邓关、赵化到达；第二种是乘快客汽车经内江、隆昌的高速公路到达；第三种是乘火车到达．下面是三种车的发车时刻及里程表．已知普客汽车全程平均速度大小为60km/h，快客汽车全程平均速度大小为100km/h，两车途中均不停站，火车在中途需停靠内江站和隆昌各5min，设火车进站和出站都做匀变速直线运动，加速度大小是2400km/h2，途中匀速行驶，速度为120km/h.若现在时刻是上午8点05分，这位旅客想早点赶到泸州，请你通过计算说明他该选择普客汽车、快客汽车还是火车？

普客汽车快客汽车火车里程/km116140118班次7∶208∶2010∶3014∶30……8∶008∶309∶009∶30……8∶3315∶00

参考答案：应选择火车四、计算题：本题共3小题，共计47分16.重力是1N的物体做自由落体运动。试求：（1）在2s末重力的即时功率？(2)在2s内重力的平均功率？参考答案：20W

10w17.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．（1）求绳断开时球的速度大小v1（2）问绳能承受的最大拉力多大？（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？参考答案：解：（1）设绳断后球做平抛运动的时间为t1，竖直方向上：，水平方向上：d=v1t1解得：．（2）设绳能承受的最大拉力为Fm，球做圆周运动的半径为：R=解得：．（3）设绳长为l，绳断时球的速度为v2．有：，解得：绳断后球做平抛运动，竖直位移为d﹣l，水平位移为x，时间为t2．竖直方向有：d﹣l=水平方向有：x=v2t2．得x==4根据数学关系有当l=时，x有极大值为：答：（1）绳断时球的速度大小为；（2）绳能承受的最大拉力为．（3）要使球抛出的水平距离最大，绳长应为，最大水平距离为．【考点】向心力；